LAPORAN PRAKTIKUM

SISTEM INSTRUMENTASI

(Potensiometer)

Oleh:

Kelompok : V (Lima)

Kelas / Hari / Tanggal : Shift A2 / Kamis / 28 Maret 2013

Nama dan NPM : 1. Kharisma Aditya P (240110100013)

2. Raden Rachmadyan (240110100027)

3. Kamaludin (240110100040)

4. Rezsa Radhian R. (240110100041)

5. Fia Noviyanti (240110100053)

Asisten : Denny Arif W.

Ardy Yusuf W.

Farid Baraba

Humam M. Zuhri

Primayoga Harsana S.

LABORATORIUM SISTEM INSTRUMENTASI

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Potensiometer adalah resistor yang nilai hambatanya dapat diubah-ubah

dengan memutar poros yang telah tersedia. Potensiometer jarang digunakan untuk

mengendalikan daya tinggi (lebih dari 1 Watt) secara langsung. Potensiometer

digunakan untuk menyetel taraf isyarat analog (misalnya pengendali suara pada

peranti audio), dan sebagai pengendali masukan untuk sirkuit elektronik. Sebagai

contoh, sebuah peredup lampu menggunakan potensiometer untuk menendalikan

pensakelaran sebuah TRIAC, jadi secara tidak langsung mengendalikan kecerahan

lampu.

Potensiometer yang digunakan sebagai pengendali volume kadang-kadang

dilengkapi dengan sakelar yang terintegrasi, sehingga potensiometer membuka

sakelar saat penyapu berada pada posisi terendah.Sebuah konstanta potensiometer

akan mempengaruhi nilai impedansi suatu rangkaian.

1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum kali ini adalah:

1. Memahami hubungan jarak perpindahan dengan hambatan pada

potensiometer.

2. Memahami hubungan jarak perpindahan dengan tegangan pada

potensiometer.

3. Memahami dan menghitung konstanta potensiometer.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Potensiometer

Potensiometer adalah alat ukur yang dirancang untuk mengukur suatu

tegangan dengan cara membandingkan dengan tegangan lain yang diketahui

besarnya misalnya standars cell. Pontensiometer adalah resistor tiga terminal

dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika

hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser),

potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat.

Karena pengukuran ini menggunakan metode perbandingan, maka

ketelitiannya tinggi, sebab hasil pengukuran tidak tergantung dari deteksi alat

penunjuk seperti moving coli, tetapi hanya tergantung dari ketelitian tegangan

standart yang dipakai sebagai pembanding. Potensiometer biasanya dapat

digunakan untuk untuk kalibrasi voltmeter dan amperemeter serta mengendalikan

peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat. Potensiometer yang

dioperasikan oleh suatu mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya

sebagai sensor joystick.

Gambar 1. Potensiometer

Potensiometer jarang digunakan untuk mengendalikan daya tinggi (lebih dari

1 Watt) secara langsung. Potensiometer digunakan untuk menyetel taraf isyarat

analog (misalnya pengendali suara pada peranti audio), dan sebagai pengendali

masukan untuk sirkuit elektronik. Sebagai contoh, sebuah peredup lampu

menggunakan potensiometer untuk menendalikan pensakelaran sebuah TRIAC,

jadi secara tidak langsung mengendalikan kecerahan lampu.

Potensiometer yang digunakan sebagai pengendali volume kadang-kadang

dilengkapi dengan sakelar yang terintegrasi, sehingga potensiometer membuka

sakelar saat penyapu berada pada posisi terendah.

2.2 Konstruksi Potensiometer

Sebuah potensiometer biasanya dibuat dari sebuah unsur resistif semi-lingkar

dengan sambungan geser (penyapu). Unsur resistif, dengan terminal pada salah

satu ataupun kedua ujungnya, berbentuk datar atau menyudut, dan biasanya dibuat

dari grafit, walaupun begitu bahan lain mungkin juga digunakan sebagai gantinya.

Penyapu disambungkan ke terminal lain. Pada potensiometer panel, terminal

penyapu biasanya terletak ditengah-tengah kedua terminal unsur resistif. Untuk

potensiometer putaran tunggal, penyapu biasanya bergerak kurang dari satu

putaran penuh sepanjang kontak. Potensiometer "putaran ganda" juga ada, elemen

resistifnya mungkin berupa pilinan dan penyapu mungkin bergerak 10, 20, atau

lebih banyak putaran untuk menyelesaikan siklus. Walaupun begitu,

potensiometer putaran ganda murah biasanya dibuat dari unsur resistif

konvensional yang sama dengan resistor putaran tunggal, sedangkan penyapu

digerakkan melalui gir cacing.

Disamping grafit, bahan yang digunakan untuk membuat unsur resistif adalah

kawat resistansi, plastik partikel karbon dan campuran keramik-logam yang

disebut cermet. Pada potensiometer geser linier, sebuah kendali geser digunakan

sebagai ganti kendali putar. Unsur resistifnya adalah sebuah jalur persegi, bukan

jalur semi-lingkar seperti pada potensiometer putar. Potensiometer jenis ini sering

digunakan pada peranti penyetel grafik, seperti ekualizer grafik. Karena terdapat

bukaan yang cukup besar untuk penyapu dan kenob, potensiometer ini memiliki

reliabilitas yang lebih rendah jika digunakan pada lingkungan yang buruk.

Potensiometer tersedia dengan relasi linier ataupun logaritmik antara posisi

penyapu dan resistansi yang dihasilkan (hukum potensiometer atau "taper").

Pembuat potensiometer jalur konduktif menggunakan pasta resistor

polimer konduktif yang mengandung resin dan polimer, pelarut, pelumas dan

karbon. Jalur dibuat dengan melakukan cetak permukaan papua pada substrat

fenolik dan memanggangnya pada oven. Proses pemanggangan menghilangkan

seluruh pelarut dan memungkinkan pasta untuk menjadi polimer padat. Proses ini

menghasilkan jalur tahan lama dengan resistansi yang stabil sepanjang operasi.

Gambar 2. Pengetrim pasang PCB atau "trimpot"

2.3 Potensiometer Linier

Potensiometer linier mempunyap unsur resistif dengan penampang konstan,

menghasilkan peranti dengan resistansi antara penyapu dengan salah satu terminal

proporsional dengan jarak antara keduanya.. Potensiometer linier digunakan jika

relasi proporsional diinginkan antara putaran sumbu dengan rasio pembagian dari

potensiometer, misalnya pengendali yang digunakan untuk menyetel titik pusat

layar osiloskop.

2.4 Potensiometer Logaritmik

Potensiometer logaritmik mempunyai unsur resistif yang semakin menyempit

atau dibuat dari bahan yang memiliki resistivitas bervariasi. Ini memberikan

peranti yang resistansinya merupakan fungsi logaritmik terhadap sudut poros

potensiometer.

Sebagian besar potensiometer log (terutama yang murah) sebenarnya tidak

benar-benar logaritmik, tetapi menggunakan dua jalur resistif linier untuk meniru

hukum logaritma. Potensiometer log juga dapat dibuat dengan menggunakan

potensiometer linier dan resistor eksternal. Potensiometer yang benar-benar

logaritmik relatif sangat mahal. Potensiometer logaritmik sering digunakan pada

peranti audio, terutama sebagai pengendali volume.

Gambar 3. Potensiometer lilitan kawat

2.5 Rheostat

Cara paling umum untuk mengubah-ubah resistansi dalam sebuah sirkuit

adalah dengan menggunakan resistor variabel atau rheostat. Sebuah rheostat

adalah resistor variabel dua terminal dan seringkali didesain untuk menangani

arus dan tegangan yang tinggi. Biasanya rheostat dibuat dari kawat resistif yang

dililitkan untuk membentuk koil toroid dengan penyapu yang bergerak pada

bagian atas toroid, menyentuh koil dari satu lilitan ke lilitan selanjutnya.

Potensiometer tiga terminal dapat digunakan sebagai resistor variabel dua

terminal dengan tidak menggunakan terminal ketiga. Seringkali terminal ketiga

yang tidak digunakan disambungkan dengan terminal penyapu untuk mengurangi

fluktuasi resistansi yang disebabkan oleh kotoran.

2.6 Prinsip Kerja

Prinsip kerja alat ini tampak pada gambar Potensiometer kawat geser (slide

wire potensiometer) dibawah ini.

Gambar 4. Diagram rangkaian potensiometer kawat geser

Slide dibuat sedemikian rupa sehingga tahanan homogen sepanjang kawat itu

kemudian diberi skala yang telah dikalibrasi. Slide wire mempunyai panjang total

200cm dengan harga tahanan 200 ohm. Sliding kontak diletakan pada slide wire

dan dapat digeser-geser sepanjang kawat itu.

2.7 Potensiometer Sederhana

Slide wire potensiometer mempunyai bentuk yang agk tidak praktis. Karena

itu biasanya slide wire digantikan dengan dial switch resistor dan cicular slide

wire yang kecil.

Gambar 5. Diagram rangkaian potensiometer sederhana menggunakan tahanan tingkat dan kawat geser berbentuk lingkaran

Gambar diatas menunjukkan diagram potensiometer sederhana dimana slide

wire digantikan dengan kombinasi dial switch digantikan dengan dial switch

resistor dengan 15 tahanan yang presisi dan Cilcular slide wire dengan alat

pemutarnya.

BAB III

METODE PRAKTIKUM

3.1. Alat dan Bahan

1. Sumber tegangan DC 0-15 Volt

2. Potensiometer geser

3. Multimeter

4. Kabel penghubung

3.2. Prosedur Praktikum

1. Membuat rangkaian seperti gambar 1:

2. Mengukur hambatandan tegangan potensiometer pada jarak yang berbeda.

3. Memplot grafik hubungan jarak (x) dan hambatan (Rx).

4. Memplot grafik hubungan jarak (x) dan tegangan keluaran (Vo).

5. Menghitung nilai Rx dan Vo teoritis untuk masing-masing jarak kemudian

membandingkan dengan hasil pengukuran.

Rx = X

XmaxRp Vo =

XXmax

Vx

6. Menghitung konstanta potensiometer (KP).

KP = Vex

Rmax

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

4.1.1 Tabel hasil pengamatan

Tabel 1. Data hasil pengukuran hambatan dan tegangan potensiometer pada jarak

yang berbeda

*Keterangan:

Xmax potensiometer geser : 3 cm

Besar voltase batere : 9 Volt

Skala pengukuran hambatan pada 200 k Ω

Skala pengukuran tegangan pada 20V

4.1.2 Perhitungan

a. Mencari nilai Rx teoritis

R x=X

Xmax

× Rp

1) Rx pada jarak 0 cm

R x=X

Xmax

× Rp

R x=03

× 47,5=0

2) Rx pada jarak 0,5 cm

Jarak, x (cm) Hambatan, R (Ω) Tegangan, Vo (Volt)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0

6,0

14,5

22,6

32,9

43,1

47,5

0

0,17

0,20

0,27

0,36

0,65

0,74

R x=X

Xmax

× Rp

R x=0,53

× 47,5=7,916

3) Rx pada jarak 1 cm

R x=X

Xmax

× Rp

R x=13

× 47,5=15,833

4) Rx pada jarak 1,5 cm

R x=X

Xmax

× Rp

R x=1,53

× 47,5=23,75

5) Rx pada jarak 2 cm

R x=X

Xmax

× Rp

R x=23

× 47,5=31,67

6) Rx pada jarak 2,5 cm

R x=X

Xmax

× Rp

R x=2,53

× 47,5=39,583

7) Rx pada jarak 3 cm

R x=X

Xmax

× Rp

R x=33

× 47,5=47,5

b. Mencari nilai Vo teoritis

V 0=X

X max

× V EX

1) V0 pada jarak 0 cm

V 0=X

X max

× V EX

V 0=03

×0,74=0

2) V0 pada jarak 0,5 cm

V 0=X

X max

× V EX

V 0=0,53

×0,74=0,123

3) V0 pada jarak 1 cm

V 0=X

X max

× V EX

V 0=13

×0,74=0,247

4) V0 pada jarak 1,5 cm

V 0=X

X max

× V EX

V 0=1,53

× 0,74=0,37

5) V0 pada jarak 2 cm

V 0=X

X max

× V EX

V 0=23

×0,74=0,493

6) V0 pada jarak 2,5 cm

V 0=X

X max

× V EX

V 0=2,53

×0,74=0,617

7) V0 pada jarak 3 cm

V 0=X

X max

× V EX

V 0=33

×0,74=0,74

c. Mencari konstanta potensiometer (KP)

KP=V EK

Rmax

KP=0,7447,5

=0,0155

4.1.3 Grafik

a. Grafik aktual

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.505

101520253035404550

f(x) = 16.7928571428571 x − 1.38928571428571R² = 0.992858041013408

Hubungan Jarak dengan Hambatan

hubungan jarak dengan hambatanLinear (hubungan jarak dengan hambatan)

Jarak, x (cm)

Ham

bata

n, R

(Ω)

Grafik 1. Hubungan jarak (x) dengan hambatan (Rx)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

0.10.20.30.40.50.60.70.8

f(x) = 0.238571428571429 x − 0.0164285714285717R² = 0.936375235025517

Hubungan Jarak dengan Tegangan Keluaran

hubungan jarak dengan tegangan keluaranLinear (hubungan jarak dengan tegangan keluaran)

Jarak, x (cm)

Tega

ngan

Kel

uara

n, V

0 (V

olt)

Grafik 2. Hubungan jarak (x) dengan tegangan keluaran (V0)

b. Grafik teoritis

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.505

101520253035404550

f(x) = 15.8336428571429 x − 0.000178571428563146R² = 0.999999993996504

Hubungan Jarak dan Hambatan

hubungan jarak dan hambatanLinear (hubungan jarak dan hambatan)

Jarak (cm)

Ham

bata

n, R

(Ω)

Grafik 3. Hubungan jarak (x) dengan hambatan (Rx)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

0.10.20.30.40.50.60.70.8

f(x) = 0.246714285714286 x − 7.14285714288332E-05R² = 0.999998994143231

Hubungan Jarak dan Tegangan Keluaran

hubungan jarak dan tegangan keluaranLinear (hubungan jarak dan tegangan keluaran)

Jarak, x (cm)

Tega

ngan

Kel

uara

n, V

0 (V

olt)

Grafik 4. Hubungan jarak (x) dengan tegangan keluaran (V0)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2009. Materi Elektro Potensiometer. Tersedia:http://www.sentra-edukasi.com (Diakses pada tanggal 29 Maret 2013 pukul 19.17)

Isparela, Yuda. 2011. Kompnen Elektronika Potensiometer. Tersedia:http://www.linksukses.com (Diakses pada tanggal 29 Maret 2013 pukul 19.12)

Samadikun, Prof. Dr. Samaun. Bahan Pengajaran Sistem Instrumentasi Elektronika.Pusat Antar Universitas: 1989

Uninsula. 2012. Potensiometer. Tersedia:http://office.unissula.ac.id (Diakses pada tanggal 29 Maret 2013 pukul 19.00)

Wikipedia. 2013. Potensiometer. Tersedia:http://id.wikipedia.org (Diakses pada tanggal 29 Maret 2013 pukul 19.15)

LAMPIRAN

Gambar 1. Sumber arus (batere 9V) Gambar 2. Potensiometer geser

Gambar 3. Multimeter Gambar 4. Persiapan pengukuran

Gambar 5. Mengukur hambatan Gambar 6. Mengukur tegangan